Modelos Não Lineares do Método dos Elementos de Contorno para ...

As propriedades adotadas para o material constituinte da estrutura foram as
seguintes: módulo de elasticidade longitudinal E = 300 Ksi , coeficiente de Poisson
8
υ = 0,30 , tenacidade ao fraturamento Kc
3.00 10
Capítulo 8 – Modelo de Fadiga para Metais e Materiais Frágeis_________________________
240
= ⋅ ksi , tenacidade limitante
in
Kth
0,1 ksi
−9 ⎛
∆ = e parâmetros da lei de Paris C 7,0 10 in ciclos ksi ⎞
= ⋅
in
⎜
in
⎟
⎝ ⎠
n
e n = 3,0 . Foram
empregados 278 elementos na discretização da estrutura e foram testados três diferentes
incrementos no comprimento da fissura.
Inicialmente será discutido o diagrama da Fig. (8.12). Esse diagrama mostra a
evolução do número de ciclos com relação ao crescimento da fissura para sete diferentes
incrementos no comprimento da fissura. Pode-se perceber, por meio da Fig. (8.12), que
para os sete incrementos no comprimento da fissura adotados o comportamento das
curvas é semelhante. Verifica-se ainda a proximidade das repostas obtidas para os
incrementos de 0,05 in e 0,10 in o que indica que com esses valores obtém-se a
convergência para a integração da lei de Paris.
Comprimento da Fissura
5,50
5,00
4,50
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,0E+00 5,0E+08 1,0E+09 1,5E+09 2,0E+09 2,5E+09 3,0E+09
N de ciclos
Incr. 0,05 Incr. 0,10 Incr. 0,15 Incr. 0,25 Incr. 0,40
Incr. 0,50 Incr. 0,60
Figura 8.12 Diagrama comparativo para número de ciclos x comprimento da fissura.
Foi verificada também a trajetória de crescimento da fissura. Essa estrutura foi
analisada numérica e experimentalmente por BITTENCOURT et al. (1996). Como
apresenta as Fig. (8.13) e Fig. (8.14) pode-se constatar que a trajetória de crescimento
da fissura obtida pelo modelo do MEC concorda com a reposta dos modelos
experimental e numérico, via MEF, de BITTENCOURT et al. (1996), o que valida
portanto a formulação e o modelo do MEC para fadiga proposto.